امکان سکونت بشر در ابر‌های سیاره زهره!

اخیراً دانشمندان موفق به شناسایی فعل و انفعالات شیمیایی خاصی در سیاره زهره شدند که می‌تواند محیط اسیدی این سیاره را خنثی کرده و یک محیط قابل سکونت در ابر‌های آن ایجاد کند.

تصور دنیایی غیر مهمان نوازتر از نزدیکترین همسایه سیاره‌ای ما یعنی زهره، سخت است. زهره با اتمسفر غلیظی از دی اکسید کربن، سطحی آنقدر داغ که سرب را ذوب می‌کند، یک زمین بایر سوخته و خفه کننده، به هیچ وجه برای چیزی که آن را زندگی می‌نامند، مناسب نیست. ابر‌های این سیاره نیز به همین ترتیب بی رحم هستند و سطح آن را با قطرات اسید سولفوریک سوزاننده که به راحتی می‌توانند پوست انسان را سوراخ کنند، آبیاری می‌کنند.

با این حال، یک مطالعه جدید از این ایده قدیمی حمایت می‌کند که اگر قرار باشد زندگی در خارج از سیاره ما وجود داشته باشد، آنجا ممکن است خانه‌ای در ابر‌های زهره باشد. نویسندگان این مطالعه که از دانشگاه‌های MIT، کاردیف و کمبریج هستند، اخیراً یک مسیر شیمیایی را شناسایی کرده‌اند که از طریق آن حیات می‌تواند محیط اسیدی زهره را خنثی کند و یک نقطه قابل سکونت در ابر‌های آن ایجاد کند.

در اتمسفر زهره، دانشمندان مدت‌هاست که ناهنجاری‌های گیج‌کننده‌ای مانند غلظت‌های کوچک اکسیژن و ذرات غیر کروی بر خلاف قطرات گرد اسید سولفوریک را مشاهده کرده‌اند که توضیح آن‌ها دشوار است. شاید گیج کننده‌ترین موضوع وجود آمونیاک باشد، گازی که به طور آزمایشی در دهه ۱۹۷۰ شناسایی شد و طبق همه گزارش‌ها نباید از طریق هیچ فرآیند شیمیایی شناخته شده در زهره تولید شود.

اکنون دانشمندان در مطالعه جدید خود، مجموعه‌ای از فرآیند‌های شیمیایی را مدل‌سازی کردند تا نشان دهند که اگر آمونیاک واقعاً در این ناحیه وجود داشته باشد، می‌تواند مجموعه‌ای از واکنش‌های شیمیایی را ایجاد می‌کند که قطرات اسید سولفوریک اطراف را خنثی می‌کند و همچنین می‌تواند بسیاری از ناهنجاری‌های مشاهده شده را توضیح دهد. ابر‌های زهره در مورد، نویسندگان همچنین پیشنهاد می‌کنند که منطقی‌ترین توضیح در خصوص منبع آمونیاک ابر‌های زهره، منشأ بیولوژیکی است، نه منبعی غیربیولوژیکی مانند رعد و برق یا فوران‌های آتشفشانی. به همین دلیل این مطالعه به خوبی نشان می‌دهد که «زندگی می‌تواند محیط خود را در زهره بسازد.»

این فرضیه جدید وسوسه‌انگیز قابل آزمایش است و محققان فهرستی از نشانه‌های شیمیایی را برای مأموریت‌های آینده و برای اندازه‌گیری در ابر‌های زهره ارائه می‌کنند تا فرضیه آن‌ها را تأیید یا رد کند. سارا سیگر، یکی از نویسندگان این مطالعه و استاد کلاس علوم سیاره‌ای MIT می‌گوید: «هیچ شکلی از حیات که ما آن را می‌شناسیم نمی‌تواند در قطرات اسیدی زهره زنده بماند. اما نکته اینجاست که شاید زندگی در همین محیط ناسازگار وجود داشته باشد و بتواند محیط خود را طوری تغییر دهد که قابل حیات شوند.»

سال گذشته، وقتی که سیگر و همکارانش از کشف «فسفین» در ابر‌های سیاره خبر دادند، «زندگی در زهره» به یک عبارت پرطرفدار بدل شد. روی زمین، فسفین گازی است که عمدتاً از طریق فعل و انفعالات بیولوژیکی تولید می‌شود و کشف فسفین در زهره، فضایی جدید را برای امکان حیات در دسترس قرار می‌دهد. با این حال، از آن زمان تاکنون، این کشف به طور گسترده مورد مناقشه قرار گرفته است. سیگر می‌گوید: «شناسایی فسفین در زهره به‌طور باورنکردنی بحث‌برانگیز شد. اما این کشف مانند یک تجدید حیات در افرادی بود که در حال مطالعه زهره بودند.»

پل ریمر، دیگر نویسنده اصلی این مطالعه، شروع به بررسی داده‌های ماموریت‌های گذشته به زهره کرد. در این داده‌ها، او ناهنجاری‌ها یا نشانه‌های شیمیایی را در ابر‌ها شناسایی کرد که برای دهه‌ها بدون توضیح باقی مانده بودند. علاوه بر حضور اکسیژن و ذرات غیر کروی، ناهنجاری‌ها شامل سطوح غیرمنتظره بخار آب و دی اکسید گوگرد نیز می‌شود. او استدلال می‌کرد که مواد معدنی که از سطح زهره بالا رفته و به داخل ابر‌ها می‌روند، می‌توانند با اسید سولفوریک برهمکنش کنند و برخی از ناهنجاری‌های مشاهده شده را تولید کنند. ریمر این ناهنجاری‌ها را با گرد و غبار مرتبط می‌داند، اما برای ایجاد این ناهنجاری ها، باید مقدار زیادی گرد و غبار به داخل ابر‌ها برود.

سیگر و همکارانش متعجب بودند که آیا می‌توان این ناهنجاری‌ها را با آمونیاک توضیح داد. در دهه ۱۹۷۰، این گاز به طور آزمایشی در ابر‌های سیاره توسط کاوشگر‌های Venera ۸ و Pioneer Venus شناسایی شد. سیگر می‌گوید: «آمونیاک نباید روی زهره باشد چراکه هیدروژن به آن متصل است و هیدروژن بسیار کمی در اطراف آن وجود دارد. هر گازی که به محیط خود تعلق نداشته باشد به طور خودکار مشکوک است که توسط حیات ساخته شده باشد.»

ابر‌های قابل زندگی سیاره زهره

اگر بتوان فرض کرد که زندگی منبع آمونیاک در این سیاره خشن است، آیا این می‌تواند ناهنجاری‌های دیگر در ابر‌های زهره را توضیح داد؟ محققان در جستجوی پاسخ این پرسش، مجموعه‌ای از فرآیند‌های شیمیایی را مدلسازی کردند. آن‌ها دریافتند که اگر حیات بتواند به کارآمدترین روش ممکن در این ابر‌ها آمونیاک تولید کند، واکنش‌های شیمیایی مرتبط با ان نیز به طور طبیعی اکسیژن تولید می‌کند. هنگامی که آمونیاک در ابر‌ها وجود داشته باشد، در قطرات اسید سولفوریک حل می‌شود و به طور موثر اسید را خنثی می‌کند و محیط را نسبتا قابل سکونت می‌کند. ورود آمونیاک به قطرات، شکل سابق گرد و مایع آن‌ها را به یک دوغاب غیر کروی و نمک مانند تبدیل می‌کند. هنگامی که آمونیاک در اسید سولفوریک حل می‌شود، واکنش باعث می‌شود تا هر دی اکسید گوگرد اطراف نیز حل شود.

وجود آمونیاک در واقع می‌تواند بیشتر ناهنجاری‌های عمده دیده شده در ابر‌های زهره را توضیح دهد. محققان همچنین نشان می‌دهند که منابعی مانند رعد و برق، فوران‌های آتشفشانی و حتی برخورد شهاب‌سنگ نمی‌توانند مقدار آمونیاک مورد نیاز برای توضیح این ناهنجاری‌ها را از نظر شیمیایی تولید کنند، حیات، اما، ممکن است این کار را بکند. در واقع، این تیم اشاره می‌کند که اشکال حیاتی روی زمین، همچون در معده خودمان وجود دارد که آمونیاک تولید می‌کنند تا محیطی بسیار اسیدی را خنثی کرده و قابل زندگی کنند.

سیگر می‌گوید: «محیط‌های بسیار اسیدی روی زمین وجود دارد که زندگی در آن‌ها وجود دارد، اما هیچ شباهتی به محیط زهره ندارد مگر اینکه چیزی وجود داشته باشد که بتواند اثرات این قطرات را خنثی کند». دانشمندان ممکن است در چند سال آینده فرصتی برای بررسی وجود آمونیاک و نشانه‌های حیات با ماموریت‌های Venus Life Finder، مجموعه‌ای از مأموریت‌های پیشنهادی با بودجه خصوصی، که سیگر محقق اصلی آن است، داشته باشند. این مأموریت‌ها که با استفاده از یک فضاپیمای خاص صورت خواهد گرفت قرار است ابر‌های زهره را برای شاناسایی میزان آمونیاک و سایر نشانه‌های حیات، جستجو کند. سیگر می‌گوید: «زهره دارای ناهنجاری‌های جوی طولانی و غیرقابل توضیحی است که باورنکردنی هستند. اما همین موضوع فضا را برای امکان زندگی باز می‌گذارد».

چرا خواهر دوقلوی زمین خالی از سکنه است؟

مطالعه‌ای جدید نشان می‌دهد که برخورد اجرام با سرعت بالا به زهره می‌تواند عدم سکونت‌پذیری آن را توضیح دهد.